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    Academic Communication

    Academic Communication學術交流

    清華大學環境能源樓參觀記

    2016-12-18


      2016年秋,綠建院的小伙伴們參觀了清華環境能源樓。清華大學環境能源樓是中國科技部和意大利環境與領土資源部合作,在北京清華大學校園內建造的,現為清華大學環境學院院館。清華環境節能樓由意大利著名建筑師Marro Cucinella設計,參與該項目的中意執行單位包括意大利米蘭理工大學Butera教授領導的建筑節能技術專家組、意大利MCA建筑事務所、意大利FAVERO&MILAN建筑咨詢事務所、英波基洛(IMPREGILO)公司和清華大學能源專家組、中國建筑設計研究院、中鐵建設集團等機構或組織。我院主要參與了機電設計與綠色咨詢。


    該建筑采用了高效、先進的環保和節能技術,集辦公室、實驗室、教室、技術展示廳為一體,地下2,地上10,建筑面積為20268平方米,地上建筑面積為16516平方米,地下建筑面積為3752平方米。該項目總投資為2.6億元人民幣。本樓于2006建成投入使用,是一座智能化、生態環保和能源高效型的新型辦公樓,當初在建設過程中嚴格把控建材選擇、設計、施工、運行管理等各個環節,同時引進歐洲的先進設計和技術,作為根據《京都議定書》設立的中意雙邊清潔發展機制CDM項目基地,為中國城市建筑物溫室氣體排放削減提供示范。經過十年的運維,是否提供了一個適合中國國情的環保節能辦公建筑的技術解決方案,我們帶著這個問題進行了回訪交流。


    實地參觀之后,我院參觀人員與李老師在小會議室內進行了深入的交流。我們詢問了包括設計的經驗與教訓、大樓整體運行情況、實際使用過程中遇到的問題,以及后期運營維護費用等細節問題。發現了以下五個問題:

    1)該樓設計以降低建筑物的運行能耗、最大化利用日照條件為原則,論證比選后最終確定平面為C型、階梯狀由北向南對稱跌落的建筑構造。



    而此構造帶來的問題就是北京冬季多風,C字中部的建筑北側底部通道處風壓過大,超出周邊風力2~3級;



    2)該樓設計之初的建筑定性為教學科研辦公樓,使用功能為多數辦公室+少量教室和科研辦公室,但本樓成為環境學院院館之后,實際使用需求變為多數實驗室和教室+少數辦公室,再加之使用人數逐年增加,原有設計格局已經不滿足現在的需要,表現為使用面積不足、機電系統改造困難;


    3)外維護結構使用玻璃幕墻的比例達到100%,建筑構造型式為逐層階梯狀退臺結構,給清洗工作帶來了困難,限制了垂直吊籃的使用,極大地增加了清洗費用;


    4)該樓是由意大利政府出資建設,可以說窮盡了當時世界上所有建筑節能的前沿成果,僅是大樓的外圍護結構就總共用了六種不同類型、不同功能的玻璃。該樓造價在當時頗高,光是設備安裝費用就超過每平方米八千元,所用的材料、設備都是進口產品,這就導致現在更換維護成本極大增加,而且部分產品因停產已經無法更換;


    5)該樓的制冷設備是冷輻射吊頂板,在金屬板中的布設毛細管網,毛細管材質為PP-R。冷水通過毛細管網,降低整個冷輻射板溫度,主要通過輻射板的輻射傳熱和自然對流降低房間溫度。這套系統要求輻射板與空氣接觸面的溫度不能低于室內空氣的露點溫度,不然冷輻射板表面會結露,具體到本工程就是新風高效大幅度除濕。而該樓現存的問題就是新風除濕效果不好、圍護結構不能保證密閉也就是會開啟窗戶,進而造成冷輻射板結露、腐蝕金屬板。腐蝕嚴重后,會導致金屬板裂隙滲水。



    6)該樓各層挑檐設置的光伏板利用率較低,據業主方透露目前啟動了20%的光伏發電設備。究其原因一方面是因為北京近年來日均日照強度較差,加之霧霾影響,導致光伏發電效率不高。另一方面也因為光伏發電轉換過程中的運行費用較高,大量使用存在入不敷出的成本虧損情況。目前啟動的20%光伏板只作用于建筑周邊的景觀照明使用。


    通過此次參訪交流,大家對于清華環境能源樓的設計和使用狀況都有了深入切實的體會,了解了一些節能環保措施的實際使用效果和實用性。我們設計師會將這些認識都應用到今后的綠色建筑設計中去,取長補短、融會貫通,力爭做出因地制宜、行之有效的綠色建筑。

    環境能源樓里采用的技術



    撰文:李海,中國建筑設計咨詢有限公司綠色建筑設計研究院給排水工程師。畢業于天津大學環境學院,學士學位。主要負責完成了多項工程(??谌赵聫V場商業綜合體49萬m2;海航豪庭二期酒店137.45m高;中國建筑設計研究院創新科研示范樓節能專篇4.15萬㎡;2011年海淀區直管公房普通住宅節能裝修105萬㎡;新疆維吾爾自治區檔案館新館3.40萬㎡;北京市第三批政府機構節能改造工程13萬㎡),曾獲2012、2013年先進工作者稱號、2014年青年崗位能手稱號等榮譽。




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